Um experimento com a maior flotilha de sensores já implantada em uma única área fornece novos insights sobre como os detritos marinhos, ou destroços, se move na superfície do oceano.

O experimento conduzido no Golfo do México perto do local do derramamento de óleo da Deepwater Horizon colocou centenas de sensores à deriva para observar como o material se move na superfície do oceano. Ao invés de espalhar, como os cálculos atuais prevêem, muitos deles agrupados em um agrupamento compacto.

Os resultados são promissores para a limpeza da poluição marinha e têm implicações mais amplas para a ciência dos oceanos. O artigo de acesso aberto foi publicado na semana de 16 de janeiro no Proceedings of the National Academy of Sciences .

"Observar objetos flutuantes espalhados por uma região do tamanho de uma cidade concentrada em uma região menor que um estádio de futebol foi simplesmente incrível, "disse o primeiro autor Eric D'Asaro, um professor de oceanografia da UW. "Sabíamos que haveria alguma concentração, mas a magnitude vista foi impressionante. "

A ciência dos livros poderia prever que o material no oceano simplesmente se difundiria, isto é, afastar-se ou fluir com as correntes. Mas pesquisas recentes começaram a explorar o papel das frentes e vórtices oceânicos, e um estudo de 2015 mostrou que redemoinhos em pequena escala empurram o fitoplâncton até centenas de metros abaixo da superfície da água.

O novo estudo mostra que esses redemoinhos podem atrair resíduos de uma área ampla. Se os cientistas pudessem de alguma forma observar ou prever esse comportamento de afunilamento, pode ajudar a limpar derramamentos de óleo ou recuperar plásticos marinhos e outros detritos flutuantes.

"A esperança é aplicar isso em projetos de limpeza do oceano, mas primeiro temos que descobrir como observar ou prever onde essas concentrações ocorrerão, "Disse D'Asaro.

A pesquisa foi financiada pela Iniciativa de Pesquisa do Golfo do México, apoiada pela indústria.

Para a campanha de campo de 2016, o co-autor Tamay Özgökmen e sua equipe da Universidade de Miami projetaram sensores de deriva baratos que são construídos com plástico biodegradável para que centenas possam ser implantados ao mesmo tempo. Durante um cruzeiro de inverno, a equipe colocou os instrumentos a cerca de 75 quilômetros da foz do rio Mississippi, em uma área fresca, água fria do rio encontra-se mais salgada, água mais quente e mais densa do Golfo do México. O cruzeiro implantou mais de 1, 000 vagabundos, tornando-se a maior implantação de drifters oceânicos individualmente rastreáveis ​​em um único local para ver como eles se comportam como um grupo.

O experimento que é o foco deste estudo lançou 326 derivadores em uma grade com espaçamento de 1 km ao longo de cerca de 16 horas. Oito dias depois, cerca de metade dos drifters estavam contidos em um círculo do tamanho de 60 metros (200 pés), uma área 400 vezes menor do que quando começaram. As observações subaquáticas mostram uma saliência da água do mar mergulhando simultaneamente neste local.

"É muito parecido com o vórtice giratório que se forma em uma banheira:a água afunda em uma pequena região, mas a água de uma região muito maior se move em direção ao vórtice, "D'Asaro disse.

Os drifters flutuam e ficaram flutuando na superfície. Eles permaneceram agrupados por cerca de 10 dias e então se dispersaram lentamente nas semanas seguintes. Enquanto isso, a outra metade dos drifters simplesmente se espalhou por uma área de 100 quilômetros, como os cálculos tradicionais poderiam prever.

"É provavelmente assim que funciona a troca vertical no oceano, "disse o segundo autor Andrey Shcherbina, oceanógrafo do Laboratório de Física Aplicada da UW. "Mesmo que pensemos na mistura do oceano como um processo em grande escala, assim que começamos a olhar mais de perto, começamos a perceber que pode realmente acontecer episodicamente, em escalas muito pequenas, em pontos de acesso selecionados que piscam aqui e ali. "

As descobertas também têm implicações mais amplas no comportamento do oceano. Se a mistura acontecer em escalas menores, e menos material flutuante é sugado para dentro do vórtice, então os modelos mais refinados poderiam capturar melhor os processos, como florescimento de plantas marinhas, transporte de carbono e circulação de água.

"Há cada vez mais razões teóricas para acreditar que algo assim deva acontecer, e algumas medições anteriores que apoiaram essas ideias, "D'Asaro disse." Mas acho que esta será uma experiência marcante, porque é tão dramático e fácil de entender. "